PLA/Lyocell纤维复合材料结构与性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,新型纤维素纤维Lyocell纤维为增强材料,通过熔融共混及注塑成型制备了PLA/Lyocell纤维可生物降解复合材料,并采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试、差示扫描量热法(DSC)和维卡软化温度测试等手段,探讨了Lyocell纤维含量对复合材料结构和性能的影响。结果表明:随着Lyocell纤维含量的增加,PLA/Lyocell纤维复合材料的结晶度、弯曲模量和维卡软化温度均随之提高,而拉伸强度和冲击强度则呈现先上升后下降的趋势。其中当Lyocell纤维含量达到6%时,其在复合材料中的分布较为均匀,所对应复合材料的力学性能相对较好,其拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲模量比纯PLA分别提高了15.3%、12.3%和13.0%。     

一种纤维自增强聚乳酸复合材料的成型方法

采用了一种片材包覆层压的方式,制备了聚乳酸(PLA)纤维自增强PLA复合材料,通过力学性能测试、SEM及DSC分析等方法研究了PLA纤维含量、制备方法对自增强PLA材料力学性能、界面结构的影响。结果表明:随着PLA纤维含量的增加,自增强材料的力学性能显著提高;片材包覆层压法与模压成型方法相比较,纤维在加工过程中的受破坏程度较小冲,击性能更高。     

PLA/蔗渣复合材料的制备及其性能的研究

以蒸汽爆破后的甘蔗渣纤维(BF)和聚乳酸(PLA)为原料,采用模压的方法制备了PLA/BF复合材料,研究了温度以及蒸汽爆破预处理对复合材料力学性能的影响,并通过红外光谱和电子扫描电镜分析了其作用机理。结果表明,随着温度的升高,纤维的分散性变好,BF与PLA得界面黏结性能变好,复合材料的力学性能提高,温度为230℃时复合材料的力学性能最佳;而蒸汽爆破预处理可提高纤维素的含量,增大纤维的比表面积,使复合材料的力学性能得到改善。     

聚乳酸/酯化纤维素/纳米CaCO3复合材料的制备与表征

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/酯化纤维索/纳米CaCO3复合材料,并通过力学性能测试、差示扫描量热仪、热重分析和扫描电镜等测试手段对复合材料的性能进行了表征.结果表明,当酯化纤维素和纳米CaCO3的总含量小于5%时,能够起到较好的增强作用,复合材料的力学性能明显优于纯PLA;酯化纤维素和纳米CaCO3的加入起到...     

基于非连续碱处理的剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备和力学性能

提出了一种新的纤维表面处理方法———不完全化学处理法。以该方法制备的非连续碱处理剑麻纤维(DASF)作为增强纤维,通过开炼压制制备了DASF/聚乳酸(PLA)复合材料。对比了未处理剑麻纤维(SF)、连续碱处理剑麻纤维(CASF)以及DASF制得的PLA复合材料力学性能,并通过扫描电镜(SEM)、体视显微镜对试样进行观察分析。研究了DASF长度与直径的变化,以及非连续碱处理方法、DASF质量分数对复合材料结构和性能的影响。结果表明,DASF/PLA复合材料中,纤维的长度多分布在1.6～3.1 mm范围内,直径小于SF而大于CASF。相比于连续碱处理,非连续碱处理可以进一步提高复合材料力学性能。纤维质量分数会影响DASF/PLA复合材料的力学性能,当纤维质量分数为30%时,DASF/PLA复合材料的力学性能最优。     

聚乳酸/纤维素及其衍生物共混复合材料的研究进展

介绍了聚乳酸(PLA)/纤维素、PLA/天然植物纤维、PLA/纤维素酯和PLA/纤维素醚共混复合材料最新的研究进展,综述了复合材料在相容性、分散性、力学性能和降解特性等方面存在的优点和缺点,为此类共混复合材料的进一步研究指明方向。     

纤维素纳米纤维对聚乳酸结晶、流变和拉伸性能的影响

采用熔融共混⁃注射成型制备了聚乳酸（PLA）/纤维素纳米纤维（CNFs）可生物降解纳米复合材料,利用差示扫描量热仪、流变测试、拉伸性能测试等手段,考察了CNFs含量对PLA/CNFs复合材料结晶行为、流变特性和力学性能的影响规律。结果表明,少量的CNFs能均匀分散在PLA基体中,CNFs可作为PLA的异相成核剂,提高结晶速率常数,缩短半结晶时间,CNFs的含量为5 %（质量分数,下同）时,半结晶时间由纯PLA的10.4 min缩短至2.9 min;CNFs体现出润滑作用,使PLA/CNFs复合材料的储能模量和损耗模量均低于纯PLA;CNFs的含量为3 %时,复合材料的断裂伸长率较纯PLA提高了41.2 %。     

生物酶预处理对秸秆纤维/聚乳酸可降解复合材料的性能影响

以聚乳酸(PLA)为原料,添加不同含量的麦秸秆纤维(WF),热压成型制备WF/PLA复合材料。通过傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)分析了木聚糖酶、果胶酶、淀粉酶处理前后WF化学官能团变化,研究了WF添加量以及不同生物酶处理WF对WF/PLA复合材料力学性能、吸湿吸水性能的影响,观察其断面微观结构。结果表明：FTIR显示生物酶可溶解WF中纤维素、表面脂类物质等。随着WF添加量的增加,未处理WF/PLA复合材料的拉伸强度呈下降趋势,当WF质量分数为7%时,WF/PLA复合材料的冲击强度最高为6.961 kJ/m²,平衡吸湿率最低为1.29%。当WF添加量为7%时,经果胶酶处理的WF/PLA复合材料力学性能最好,其拉伸强度、冲击强度分别为16.89、8.456 MPa;平衡吸湿率最低为0.56%,24 h吸水率最低为1.18%。断面微观结构显示,相比于未处理,经酶处理后的WF与PLA界面结合较好,其中经果胶酶处理后两者界面结合性最好。     

碱处理对剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料性能的影响

以剑麻纤维(SF)和聚乳酸(PLA)为原料,通过注塑成型工艺制备了剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料。研究了连续碱处理剑麻纤维(CASF)和未改性处理剑麻纤维(USF)在不同含量时对复合材料力学性能、吸水性及可降解性能的影响。结果表明:剑麻纤维的质量分数会显著影响复合材料的力学性能、吸水性和降解性能。相较于未改性处理剑麻纤维(USF),碱处理剑麻纤维(CASF)可以进一步提高复合材料的力学性能,降低复合材料的吸水率,延缓剑麻纤维增强可降解树脂基复合材料的降解速率,且酶降解法相较于土埋法降解能够显著加快复合材料的降解速率。当剑麻纤维含量为20%时,CASF/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量相较于纯PLA和USF/PLA分别提高了32.71%、10.08%;19.63%、12.11%;97.33%、12.40%;其冲击强度相较于纯PLA提高了71.19%。     

PLA/椰壳纤维阻燃复合材料的制备与性能研究

将椰壳纤维、环氧包覆型聚磷酸铵(EAPP)与聚乳酸(PLA)进行熔融共混,得到一种环境友好型PLA阻燃复合材料。通过燃烧实验、热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)测试和差示扫描量热分析(DSC),研究了EAPP及椰壳纤维的添加对PLA复合材料阻燃性能和结晶性能的影响。结果表明:EAPP与椰壳纤维具有良好的协同阻燃作用,成炭效果显著。当加入10%椰壳纤维以及20%的EAPP后,PLA复合材料的LOI可达34.6%,UL94测试通过V-0级。另外,EAPP的加入显著提高了PLA基体的结晶速率和结晶度,说明EAPP对PLA基体起到了异相成核剂的作用。